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振动时效对抗变形能力和尺寸稳定性的影响

更新时间:2014/11/1  点击数:2372


  零件的变形不仅取决于残余应力的大小和分布,还与松弛刚度和抗变形能力有关。振动时效不仅能够减小和均化残余应力,还可提高材料的抗变形能力。对振动处理后的工件进行加静载和加动载试验可证实这一点。试验表明经过振动时效设备处理后的铸件比不经时效的铸件,抗静载能力提高了30%左右,抗动载能力提高1-3倍,抗温度变形能力也提高近30%。与经过热时效的铸件相比,振动件的抗静载能力提高40%以上,抗动载能力提高70%。

  铸件经振动时效后抗变形能力的提高,可以用循环加载弹性性能的提高来解释。振动时效实质上是对零件附加一种循环应力,在应力比较集中的地方产生塑性形变,这种塑性变形在循环应力不超过其适应性极限的情况下经过一定循环次数即可大部分或全部消失。 例如在 5kg∕mm2 动应力下的弹性模量提 高 10-20%,而在 10kg∕mm2 时提高 30-50%。振动时效在稳定工件尺寸精度、提高抗静、动态荷载变形能力方面,均优于热时效。 这也是机床行业大量应用振动时效工艺的原因之一。 振动时效对零件尺寸精度的影响很大,国内外大量试验和实际应用已经证明,振动时效可使工件在长期使用中精度变化量比热时效小, 工件尺寸稳定所需要的时间比热时效要短。 因此说振动时效对于稳定工件的尺寸精度具有良好的作用。振动时效使构件的塑性变形在使用前提前发生,并降低残余应力。 因此振后的工件其弹性性能要比未振工件强,其抗静、动荷载变形能力比热时效工件还要好。振动处理可以提高金属材料的疲劳极限已被实验验证。但是提高的比例大小,是与 试件的初始状态有关的,如果初始残余应力大,则因振动处理后残余应力消除的比 例大而提高疲劳极限的比例也大

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